EP3899358A1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer

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EP3899358A1
EP3899358A1 EP19816222.4A EP19816222A EP3899358A1 EP 3899358 A1 EP3899358 A1 EP 3899358A1 EP 19816222 A EP19816222 A EP 19816222A EP 3899358 A1 EP3899358 A1 EP 3899358A1
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EP
European Patent Office
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light
light guide
lighting device
guide element
guiding
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EP19816222.4A
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Matthias Kemetmüller
Bernd EICHINGER
Markus Danner
Andreas Moser
Lukas Leonhartsberger
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Original Assignee
ZKW Group GmbH
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    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/18—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for overhead signs

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle headlight for generating a light distribution with a cut-off line, the
  • Lighting device has at least one light source, a translucent body, at least one light feed element for feeding light, which emits the at least one light source, and a projection device, wherein the
  • Projection device form a one-piece transparent, translucent optic body, preferably made of the same material, wherein the translucent body has a diaphragm device with a diaphragm edge region, wherein the
  • a diaphragm device is arranged in the direction of light propagation between the light feed element and the projection device, and wherein light from the at least one light source enters the light-transmissive body via the light feed element, which propagates in the light-transmissive body as the first light bundle, and wherein the first light bundle from the diaphragm device thus becomes one modified, second
  • Projection device is imaged as a light distribution with a light-dark boundary, the light-dark boundary, in particular the shape and position of the light-dark boundary, being determined by a diaphragm edge region of the diaphragm device, and wherein the projection device is designed to be inverting in the vertical direction is.
  • the invention relates to a motor vehicle headlight comprising at least one such lighting device.
  • An above-described lighting device for a motor vehicle headlight or motor vehicle headlight with one or more such lighting devices is known from the prior art and is used, for example, to implement a low-beam light distribution or part of a low-beam light distribution, in particular the apron light distribution of a low-beam light distribution.
  • the optical axis of the optical body or the projection optical device is denoted by X, this is approximately the main emission direction of the light from the optics body.
  • Z defines a vertical axis that is orthogonal to the optical axis X.
  • a further axis "Y” runs perpendicular to the optical axis X, which is orthogonal to the other two axes, X, Z.
  • the axes X, Z span a vertical plane, the axes X, Y span one
  • the terms “horizontal” and “vertical” are used for a simplified representation of the relationships; in a typical installation situation in a motor vehicle, the axes and planes described can actually be horizontal and vertical.
  • the lighting device or, in the case of a plurality of lighting devices, one or more, in particular all
  • Illumination devices are rotated with respect to this position, for example the X axis can be inclined upwards or downwards against a horizontal plane of the reference system earth, or the described X, Y, Z axis system can be generally rotated. It is therefore understood by a person skilled in the art that the terms used are simplified
  • the projection device has a focal point or a focal plane which lies approximately in the diaphragm edge region of the optic body. Accordingly, a
  • the projection device is designed to be inverting in the vertical direction. This means that light rays, which run in the focal plane above the horizontal X, Y plane, from the projection device in the light image in a lower region, i.e.
  • the optic body with a diaphragm edge region, which preferably projects vertically from below the C, U plane to this C, U plane or slightly above it, the light beams from the lower region, i.e. faded out below the X, Y plane, so that there is a dimmed light distribution with a light-dark boundary, in particular a light-dark boundary which runs approximately horizontally in the light image and which, for example, can also have an asymmetry component.
  • the light intensities used are usually of the order of magnitude of the usual scattered light values, thus far below the light intensities below the HD line, but predetermined minimum light intensities are to be exceeded. The required light values must be achieved with the least possible glare.
  • At least one light-guiding element is arranged on the optic body, which has at least one light-guiding element, a light-guiding element-light coupling surface and a light-guiding element-light coupling-out surface, and the at least one
  • Light guiding element is arranged on the optic body such that light from the
  • Light feed-in element is fed into the at least one light-guiding element via the light-guiding-light coupling surface, propagates in it, in particular at least partially by means of total reflection, and re-enters the optic body via the Lichtlei telement light-coupling-out surface, the light-guiding element light-coupling out surface of the at least a light-guiding element opens into the optic body in such a way that the at least one light-guiding element light decoupling surface, when viewed in a vertical direction, lies at least partially, preferably completely, below the diaphragm edge region, the at least one light-guiding element or the light-guiding elements preferably looking in the direction of an optical axis of the optic body , each up to
  • the invention enables light from the light feed area with the at least one light guide element below the
  • Light rays from the position of the light-guiding light coupling-out surface of the at least one light-guiding element originate from a region of the focal plane of the projection device which is substantially or completely below the C, U plane, this light is emitted by the projection device into a region above the HH line pictured.
  • the optic body and the at least one light-guiding element are formed in one piece with one another, and in particular from the same material.
  • Such an embodiment has the advantage that, at the point where the light-guiding-light coupling-out surface opens into the optic body, there is no interface at which the light from the light-guiding element could be deflected unintentionally. Light that "emerges” from the "light-guiding element light decoupling surface” simply plants with the
  • the light-guiding optic body is laterally delimited by mutually opposite side delimitation surfaces, with light propagating in the optic body preferably at least partially at the side delimitation surfaces is reflected, in particular totally reflected, and wherein at least one light-guiding element is arranged on at least one side boundary surface.
  • These side boundary surfaces can run parallel to one another and / or parallel to the optical axis of the optical body, preferably they diverge in the direction of the optical axis, so that the light beam propagating in the optical body can widen vertically.
  • At least one light guide element preferably exactly one light guide element, is arranged on each of the two side boundary surfaces.
  • the Signlight light distribution can also have a desired width in the horizontal direction.
  • Light-guiding elements run or run essentially parallel to an optical axis of the optical body.
  • light from the light feed-in area which essentially couples into the light-guiding element in the direction of the optical axis, is planted in a straight line without or only with one or a few total reflections through the
  • the at least one light-guiding element or the light-guiding elements have a rectangular or square cross section or
  • the light guide elements For a signlight light distribution that is as symmetrical as possible in the horizontal direction in the light image, provision is preferably made for the light guide elements to run at the same height in the vertical direction when there is one light guide element per side boundary surface.
  • Light guide elements has or have a straight course.
  • Light guiding elements of a side boundary surface are arranged such that the Light-guiding element light decoupling surface opens into the optic body below the diaphragm edge area or below a diaphragm edge located in the diaphragm edge area.
  • At least one of the light guide elements is a
  • Side boundary surface is arranged such that an upper edge of the light-guiding light coupling-out surface opens into the optic body at the same height as the diaphragm edge region or a diaphragm edge lying in the diaphragm edge region.
  • At least one of the side boundary surfaces is each subdivided into a rear boundary surface, a middle boundary surface and a front boundary surface, the middle boundary surface of one or the two side boundary surface (s) in the horizontal direction, transverse to the optical axis opposite the rear and front boundary surface of the respective
  • Recesses the side delimitation surface i.e. is recessed, and wherein the at least one light-guiding element is arranged on the central side boundary surface, and is preferably connected to it in one piece, and extends from the rear region of the optical body delimited by the rear side boundary surface to the front region delimited by the front side boundary surface extends the optic body.
  • the central boundary surface extends approximately in the region of the light-conducting body, the rear boundary surface extends, for example, at least partially over a region of the light feed element, and the front region extends e.g. over the area of the projection device.
  • Boundary surfaces of the side boundary surface are preferably flat and, for example, parallel to one another.
  • a light guiding element thus forms a kind of web, which is set back on the
  • Boundary surface of the optic body is located, and is preferably integrally formed with this.
  • Total reflection preferably occurs on outer surfaces, for example an upper side and underside and a lateral outer surface of the light-guiding element.
  • Light can enter the light-guiding body, since there the light-guiding element is preferably directly on the light-guiding body Body adjoins, in particular formed integrally therewith from the same material, this light is intercepted by the diaphragm edge device.
  • light travels straight through a light guide element as it enters the light guide element, or it is totally reflected at boundary surfaces which limit the light guide element to the outside and propagates in this way to the projection device.
  • a lateral, preferably flat, outer surface of the at least one light-guiding element lies at the same height as the rear and / or front boundary surface of the side boundary surface on which it is arranged.
  • the diaphragm device is formed by boundary surfaces of the translucent body, which are e.g. converge in a common diaphragm edge that lies in the area of the diaphragm edge.
  • Light propagation direction is arranged in front of the other boundary surface, a coating or a physical diaphragm is applied, by means of which the
  • the physical diaphragm and / or the coating has a recess for each light-guiding element, through which the light-guiding element runs, so that light can travel freely from the physical diaphragm and / or the coating.
  • the light feed element comprises light-shaping optics, which shapes the light emitted by the at least one light source in such a way that it is emitted essentially into the aperture edge region of the aperture device, and preferably the aperture edge region essentially in a focal line or in a focal surface of the projection device.
  • Aperture edge area lies describes a simplified representation for a punctiform Light source.
  • the real, spatially extended light sources used e.g. LED chip, for example with an emission edge length of 1 mm
  • undesired light falls off, which strikes, for example, the boundary surface (and the area discussed above, through which light emerges) of the light-guiding body and is used according to the invention becomes.
  • the light shaping optics are collimators or they include a collimator. It can also be provided that the
  • Light feed element e.g. as part of the light shaping optics, includes deflecting means, e.g. one or more reflecting surfaces, preferably one or more surfaces, on which light is totally reflected, with which the light of the at least one light source is deflected in the desired direction.
  • deflecting means e.g. one or more reflecting surfaces, preferably one or more surfaces, on which light is totally reflected, with which the light of the at least one light source is deflected in the desired direction.
  • the at least one light source can, for example, be arranged in the region of the optical axis of the optical body and have a main emission direction approximately in the direction of the optical axis.
  • the at least one light source can also lie above or below the optical axis and light at an angle> 0 ° to the optical axis, e.g. radiate at 90 ° to the optical axis. With such an arrangement of the light sources, deflection means are advantageous.
  • the light shape optics is further designed so that it not only collects light at the focal point, but in such a way that light is also higher vertically, over the
  • Aim edge aims. This allows the light distribution along the VV line to run out from the HV point down to just in front of the vehicle. In this way, the light-guiding bodies according to the invention form an apron light distribution.
  • the diaphragm edge region lies essentially in a focal line or in a focal surface of the projection device.
  • the focal line is preferably below the diaphragm edge (or the diaphragm edge is above the focal line) and runs horizontally through the focal point, as well as transversely, in particular perpendicularly to the optical axis of the projection device.
  • the area of the diaphragm edge is at least one in the
  • diaphragm edge extending essentially transversely to an optical axis of the projection device.
  • the diaphragm edge is a single edge.
  • there can also be a double edge the edges then being able to be arranged one behind the other in the light exit direction.
  • the edge or the edges can be as sharp as possible or rounded, for example.
  • the diaphragm edge region can have the same normal distance to this horizontal plane everywhere with respect to a horizontal plane, for example a horizontal plane which contains the optical axis X (X, Y plane). But it can also be provided that in
  • different sections of the diaphragm edge area have different (vertical) normal distances to the plane.
  • the diaphragm edge area can have a first normal distance from the plane and in a second section can have a second, larger normal distance.
  • the different sections can be connected to one another by an inclined section. In this way, an asymmetrical light-dark boundary can be created.
  • an asymmetry in the light-dark boundary can also be achieved in that the different areas of the diaphragm edge in the horizontal direction, i.e. in the direction of light propagation or in the direction of the optical axis, have different distances from a vertical plane normal to the optical axis.
  • the projection device as
  • Projection lens arrangement is formed or includes one, wherein for example the projection lens arrangement consists of a projection lens.
  • the projection device is designed to be inverting in the vertical direction.
  • the projection device is preferably further configured such that light rays, seen in the vertical direction, which emanate from the same point in the intermediate light image, but propagate in different directions, from the
  • Projection device are shown vertically at the same height in the photo.
  • an influence is preferably not provided in the horizontal direction, so that light which emerges from the projection device is generally deflected horizontally (depending on the direction of propagation before the exit).
  • an outer surface of the projection device is formed by a groove-shaped structure in a smooth base surface, the grooves forming the groove-shaped structure running in a substantially vertical direction, and preferably two grooves lying next to each other in the horizontal direction by one, in particular substantially vertically extending elevation which treckung preferably extends over the entire vertical S of the grooves extends, are separated. In this way, the Signlight area can be specifically broadened in the horizontal direction.
  • the projection device is a projection lens in the form of a cylindrical lens, i.e. the interface of the optic body has the shape of part of a jacket of a cylinder, with the height of the cylinder running parallel to the Y axis.
  • the height of this cylinder lies in the X, Z plane.
  • the projection lens in cuts in planes parallel to the X, Z plane, the projection lens has identical cutting lines (contours).
  • the light-guiding body and the projection device are formed in one piece. It is also advantageously provided that the
  • Light feed element is integrally formed with the light-guiding body.
  • the light feed element (s), the light-guiding body and the projection device are formed in one piece with one another, in particular are formed from a single light-guiding material and form a single body (“optic body”) or the light-guiding elements according to the invention are formed in one piece with the described optical body, in particular from the same transparent, light-guiding material.
  • the area in which the light coming from the light guide element (s) according to the invention is partially or fully projected extends in the light image in the vertical direction over a range of approximately 1 ° -6 °.
  • the area in which the entrance light bundle or parts thereof are projected is in the light image in the horizontal direction over a range of approx. -24 ° - + 24 °, preferably of approx . -18 ° - + 18 ° or -10 ° - + 10 ° extends.
  • the at least one light source comprises a light-emitting diode or a plurality of light-emitting diodes.
  • FIG. 1 shows the essential components of an embodiment of a lighting device for a motor vehicle headlight according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 shows a further lighting device according to the present invention in a perspective view
  • Fig. 3 is a vertical section A-A, which contains the optical axis through which
  • FIG. 4 shows a vertical section B-B parallel through an illumination device from FIG. 1 in a region of a lateral light-guiding element
  • FIG. 5 shows an exemplary, schematic illustration of a light distribution generated with an illumination unit according to the invention.
  • FIG. 1 shows a lighting device 1 for a motor vehicle headlight for generating a light distribution with a cut-off line.
  • the lighting device 1 comprises at least one light source 10 which e.g. comprises one or more LEDs and an optical body 110 in which light from the at least one light source 10 can propagate.
  • the optic body 110 consists of a translucent body 100, which is made in one piece with a light feed element 101 for feeding in light, which the at least one light source 10 emits, and in one piece with one
  • Projection device 500 is formed.
  • the optical body 110 is preferably a solid body, that is to say a body which has no through openings or opening inclusions.
  • the transparent, translucent material from which the body 110 is formed has one Refractive index greater than that of air.
  • the material contains, for example, PMMA (polymethyl methacrylate) or PC (polycarbonate) and is particularly preferably formed therefrom.
  • the body 110 can also be made from glass material, in particular inorganic glass material.
  • the optic body 110 specifically the translucent body 100, has one
  • Projection device 500 is arranged.
  • the projection device 500 is designed to be inverting, as was already discussed at the beginning.
  • the diaphragm device 103 is formed, for example, by two boundary surfaces 105, 106 of the translucent body 100, which converge in the diaphragm edge region 104, in particular in a common diaphragm edge 104a.
  • FIG. 3 shows a vertical section A-A through the
  • Illuminating device 1 along the optical axis X shows (the position of the sectional plane AA can be seen in the small picture in FIG. 3, which shows a view of the optic body from above):
  • Light from the at least one light source 10 becomes in the translucent body via the light feed element 101 100 fed, which propagates in the translucent body 100 as the first light beam S1.
  • Light feed element 101 which is designed, for example, as a collimator, is designed such that it mainly emits the light from the at least one light source into the
  • Aperture edge area 104 bundles.
  • the diaphragm edge region 104 lies in a focal point or in a focal surface BF of the projection device 500.
  • the first light beam S1 thus becomes one from the diaphragm device 103
  • second light bundle S2 modified that this second light bundle S2 is imaged by the projection device 500 as light distribution LV with a light-dark boundary HD (see FIG. 5, which shows an exemplary light distribution).
  • the light-dark boundary HD in particular the shape and position of the light-dark boundary HD, is determined by the diaphragm edge region 104, in particular the diaphragm edge 104a of the diaphragm device 103 certainly.
  • the exemplary light distribution LV shown is a classic apron distribution.
  • optical axis X Below the optical axis X is the optical axis of the optic body 110, e.g. the center line of the optic body 110 defines with respect to the apex of the exit lens or
  • FIG. 2 shows a lighting device 1 which is essentially identical to that from FIG. 1.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that from FIG. 1 only in that a diaphragm 400 is provided between the two surfaces 105, 106. Frequently, it cannot be avoided that light also strikes the boundary surface 105. This light can typically lead to undesired scattered light, which can be intercepted with this diaphragm 400. Alternatively, this aperture can be used as
  • absorbent layer may be applied to the outside of surface 105.
  • At least one light guide element 200, 300 specifically in the example shown, two light guide elements 200, 300 (the second light guide element 300 cannot be seen in the view from FIG. 1, but can be seen in FIG. 2) on the optic body 110 are provided.
  • Each of the light guiding elements 200, 300 has a light guiding element light coupling surface 201, 301 and a light guiding element light coupling surface 202, 302.
  • the light guiding elements 200, 300 are in this way
  • Optic body 110 arranged that light S3 is fed from the light feed element 101 via the light guide light coupling surface 201, 301 into the light guide elements 200, 300, as shown in the vertical section plane BB according to FIG. 4 (the position of the section plane BB is in the small one 4, which shows a view of the optic body from above, recognizable), propagates in it (light rays S4), in particular at least partially by means of total reflection, and re-enters the optic body 110 via the light-guiding element light coupling-out surfaces 202, 302 (light rays S5 ).
  • the light-guiding element light coupling-out surfaces 202, 302 open into the
  • Optic body 110 that seen in the vertical direction Z are at least partially, preferably completely below the diaphragm edge region 104, in particular below the diaphragm edge 104a, and / or below the X, Y plane.
  • an upper edge 220a, 221a of the light-guiding element light decoupling surface 202, 302 is at the same height as the diaphragm edge region 104 or the diaphragm edge 104a or, as shown in the figures, is preferably below.
  • the light-guiding elements 200, 300 viewed in the direction of the optical axis X of the optical body 110, each extend at least up to the diaphragm edge region 104 or the diaphragm edge 104a or beyond.
  • the light beams S5 originating from the light guide elements 200, 300 are finally projected by the projection device as a signlight light bundle SL into an area B of the light distribution above the light-dark boundary, and, for example as a signlight light distribution SV, are imaged in the light image.
  • Optic body 110 and light guide elements 200, 300 are preferably in one piece
  • the light coupling-in surfaces and the light coupling-out surfaces do not represent any real surfaces, in particular no interfaces in which light is deflected.
  • Optic body 110 opens, the light guide element 200 is widened upwards. This is related to the fact that there could be a hole there with a light guide element 200 that continues to run in a straight line and through the converging surfaces 105, 106, which could be disadvantageous in terms of production technology. Correspondingly, an expansion of the light guide element (s) 200 can be provided there, but this has no visual impact.
  • the optic body 110 is delimited laterally opposite side boundary surfaces 120, 121. Light propagating in the optic body 110 can be transmitted to the
  • Side boundary surfaces 120, 121 are at least partially, preferably completely reflected, in particular totally reflected. In the example shown, these are
  • Side boundary surfaces 120, 121 are flat and diverge in the direction of the optical axis X of the optical body 110 (see small image in FIG. 3 and FIG. 4).
  • the light guide elements 200, 300 are arranged on the side boundary surfaces 120, 121.
  • the light-guiding elements 200, 300 are preferably configured identically and run at the same height on the optic body 110, in particular they preferably run parallel to the optical axis X.
  • the light guide elements viewed in sections normal to the optical axis X, have rectangular or square cross sections.
  • Side boundary surfaces 120, 121 viewed in the direction of the optical axis X are each divided into a rear boundary surface 120a, a middle boundary surface 120b and a front boundary surface 120c, the middle boundary surface 120b of each of the two side boundary surfaces 120, 121 in the horizontal direction Y, transverse to the optical Axis X is set back with respect to the rear and front boundary surface 120a, 120c, the respective side boundary surface 120, 121, ie is deepened.
  • a light guide element 200, 300 is arranged in each case on this recessed, central side delimitation surface 120b and is preferably connected to it in one piece.
  • the Light-guiding element 200, 300 extends in the direction of the optical axis X from the rear region of the optic body 110 delimited by the rear side delimitation surface 120a to the front region of the optic body 110 delimited by the front side delimitation surface 120c.
  • the central boundary surface 120b extends approximately in the region of the light-conducting body 100
  • the rear boundary surface 120a extends, for example, at least partially over a region of the light feed element 101
  • the front region 120c extends e.g. at least partially over the range of
  • a light-guiding element 200, 300 thus forms a type of web, which is located on the recessed boundary surface 120b of the optic body 110, and is preferably formed in one piece with it.
  • Light guide element 200, 300 at the same height as the rear and front boundary surface 120a, 120c of the side boundary surface 120, 121 on which it is arranged.
  • Total reflection preferably occurs on the lateral, outer surface 200a, a top side 200b and a bottom side 200c of each light guide element 200, 300.
  • Light can enter the light-guiding body, since there the light-guiding elements 200, 300 preferably directly adjoin the light-guiding body 100 or optic body 110, in particular formed integrally therewith from the same material
  • Aperture edge device 103 intercepted in the optical body.
  • light travels straight through a light guide element as it enters the light guide element or it is totally reflected at boundary surfaces 200a, 200b, 200c, which limit the light guide element to the outside, and propagates in this way to the projection device 500.
  • the projection device 500 is designed to be inverting in the vertical direction.
  • the projection device 500 is further configured such that, viewed in the vertical direction, light rays emanating from the same point in the intermediate light image (ie an image in the (preferably vertical, normal, normal to the optical axis X) focal plane of the projection device 200, in which preferably in about the aperture edge 104a), but propagate in different directions, are projected vertically at the same height in the photograph by the projection device.
  • Such an influence is preferably not provided in the horizontal direction, so that light which emerges from the projection device 500 is generally deflected horizontally (depending on the direction of propagation before the exit).
  • the projection device 500 is e.g. formed as a projection lens arrangement or includes one.
  • the projection device 500 in the example shown comprises an interface (or it consists of such an interface) which limits the optics body 110 to the front, and via which interface the light propagating in the optics body, in particular the light beams S5, as a light distribution in an area are imaged in front of the optic body 110.
  • the latter is shaped accordingly, in particular curved.
  • the interface is preferably configured convex.
  • the interface is convexly curved in vertical sections, while in horizontal sections it runs straight parallel to the optical axis.
  • an outer surface of the projection device 500 is formed by a groove-shaped structure in the smooth base surface, as indicated in FIG. 1, the grooves forming the groove-shaped structure running in a substantially vertical direction, and preferably two in each case in horizontal
  • the projection device 500 is a
  • Projection lens in the form of a cylindrical lens i.e. the one that acts as a projection lens
  • the boundary surface of the optical body has the shape of part of a jacket of a cylinder, with the height of the cylinder running parallel to the Y axis.
  • the height of this cylinder lies in the X, Z plane. That is, in cuts in planes parallel to the X, Z plane, the projection lens has identical cutting lines (contours).
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that from FIG. 1 only by the diaphragm 400, the diaphragm 400 being modified for the invention in that it has a recess 401 for each light guide element 200, 300, through which the
  • Light guide element 200, 300 is passed through.
  • the Signlight light bundle SL (FIG. 4) is projected into an area B of the light distribution above the light-dark boundary, and, for example as a Signlight light distribution SV, is imaged in the light image (FIG. 5).
  • the area B in which the entrance light bundle S4 or parts thereof are projected, extends in the light image in the vertical direction over a range of approximately 1 ° -6 °, preferably as shown over a range of 1.5 ° - 4.5 ° above the HH line.
  • area B typically extends over a range of approximately -10 ° to + 10 °, preferably over -8 ° to + 8 °.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle (10), einen lichtdurchlässigen Körper (100), ein Lichteinspeiseelement (101) zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle (10) emittiert, sowie eine Projektionsvorrichtung (500) aufweist. Der lichtdurchlässige Körper (100) weist eine Blendenvorrichtung (103) mit einem Blendenkantenbereich (104) aufweist. Ein sich im Optikkörper (110) fortpflanzendes Lichtbündel (S2) wird von der Projektionsvorrichtung (500) als Lichtverteilung (LV) mit einer Hell-Dunkel-Grenze (HD) abgebildet wird, wobei die Hell-Dunkel-Grenze (HD) von dem Blendenkantenbereich (104) der Blendenvorrichtung (103) bestimmt wird. An dem Optikkörper (110) ist zumindest ein Lichtleitelement (200, 300) angeordnet, welches eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche (201, 301) und eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) aufweist, und wobei das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) derart an dem Optikkörper (110) angeordnet ist, dass Licht (S3) aus dem Lichteinspeiseelement (101) über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche (201, 301) in das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) eingespeist wird, sich in diesem fortpflanzt und über die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) wieder in den Optikkörper (110) eintritt, wobei die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) des zumindest einen Lichtleitelementes (200, 300) derart in den Optikkörper (110) mündet, dass die zumindest eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (200, 300) in einer vertikalen Richtung (Z) gesehen unterhalb des Blendenkantenbereiches (104) liegt, sodass die wieder in den Optikkörper (110) eingetretenen Lichtstrahlen (S5) von der Projektionsoptikvorrichtung (200) als Signlight-Lichtbündel (SL) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich (B) der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung (SV), im Lichtbild abgebildet wird.

Description

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG FÜR EINEN KRAFTFAHRZEUGSCHEINWERFER SOWIE
KRAFTFAHRZEUGSCHEINWERFER
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die
Beleuchtungsvorrichtung zumindest eine Lichtquelle, einen lichtdurchlässigen Körper, zumindest ein Lichteinspeiseelement zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle emittiert, sowie eine Projektionsvorrichtung aufweist, wobei der
lichtdurchlässige Körper, das zumindest eine Lichteinspeiseelement und die
Projektionsvorrichtung einen einstückigen transparenten, lichtdurchlässigen Optikkörper, vorzugsweise aus demselben Material, bilden, wobei der lichtdurchlässige Körper eine Blendenvorrichtung mit einem Blendenkantenbereich aufweist, wobei die
Blendenvorrichtung in Lichtausbreitungsrichtung zwischen dem Lichteinspeiseelement und der Projektionsvorrichtung angeordnet ist, und wobei über das Lichteinspeiseelement Licht der zumindest einen Lichtquelle in den lichtdurchlässigen Körper eintritt, welches sich in dem lichtdurchlässigen Körper als erstes Lichtbündel fortpflanzt, und wobei von der Blendenvorrichtung das erste Lichtbündel derart zu einem modifizierten, zweiten
Lichtbündel modifiziert wird, dass dieses zweite Lichtbündel von der
Projektionsvorrichtung als Lichtverteilung mit einer Hell-Dunkel-Grenze abgebildet wird, wobei die Hell-Dunkel-Grenze, insbesondere die Porm und Lage der Hell-Dunkel-Grenze, von einem Blendenkantenbereich der Blendenvorrichtung bestimmt wird, und wobei die Projektionsvorrichtung in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet ist.
Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend zumindest eine solche Beleuchtungsvorrichtung.
Eine oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer bzw. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer oder mehreren solchen Beleuchtungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise zur Realisierung einer Abblendlichtverteilung oder eines Teiles einer Abblendlichtverteilung, insbesondere der Vorfeld-Lichtverteilung einer Abblendlichtverteilung.
Im Polgenden sollen vorerst relevante verwendete Begriffe definiert werden. Die optische Achse des Optikkörpers bzw. der Projektionsoptikvorrichtung wird mit X bezeichnet, dies ist in etwa die Hauptabstrahlrichtung des Lichtes aus dem Optikkörper. Mit„Z" wird eine vertikale Achse definiert, die orthogonal auf die optische Achse X steht. Quer zu der optischen Achse X verläuft eine weitere Achse„Y", welche orthogonal zu den beiden anderen Achsen, X, Z steht.
Die Achsen X, Z spannen eine Vertikalebene auf, die Achsen X, Y spannen eine
Horizontalebene auf.
Wenn von der Richtung von Lichtstrahlen in„vertikaler Richtung" die Rede ist, ist die Projektion dieser Lichtstrahlen in die X, Z-Ebene gemeint. Wenn von der Richtung von Lichtstrahlen in„horizontaler Richtung" die Rede ist, ist die Projektion dieser Lichtstrahlen in die X, Y- Ebene gemeint.
Generell werden die Begriffe„horizontal" und„vertikal" für eine vereinfachte Darstellung der Zusammenhänge verwendet; bei einer typischen Einbausituation in einem Kraftfahrzeug können die beschriebenen Achsen und Ebenen tatsächlich horizontal und vertikal liegen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung oder bei mehreren Beleuchtungsvorrichtungen eine oder mehrere, insbesondere alle
Beleuchtungsvorrichtungen, gegenüber dieser Lage verdreht sind, beispielsweise kann die X-Achse gegen eine Horizontalebene des Bezugssystems Erde nach oben oder unten geneigt sein, oder das beschriebene X, Y, Z-Achssystem kann allgemein verdreht sein. Für einen Fachmann versteht sich somit, dass die verwendeten Begriffe einer vereinfachten
Beschreibung dienen und im Bezugssystem Erde nicht zwingend derart ausgerichtet sein müssen.
Die Projektionsvorrichtung weist einen Brennpunkt bzw. eine Brennebene auf, welche in etwa im Blendenkantenbereich des Optikkörpers liegt. Entsprechend wird ein
Zwischenlichtbild im Bereich des Brennpunktes bzw. der Brennebene, welches Zwischenbild der Optikkörper erzeugt, von der Projektionsvorrichtung als Lichtverteilung vor der Beleuchtungsvorrichtung abgebildet. Bei einer eingangs genannten Beleuchtungsvorrichtung ist die Projektionsvorrichtung in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet. Dies bedeutet, dass Lichtstrahlen, welche in der Brennebene oberhalb der horizontalen X,Y-Ebene verlaufen, von der Projektionsvorrichtung im Lichtbild in einem unteren Bereich, d.h.
unterhalb der sogenannten H-H-Linie zu liegen kommen, während Lichtstrahlen, die in der Brennebene in einem Bereich unterhalb der C,U-Ebene verlaufen, oberhalb der H-H-Linie abgebildet werden.
In Folge der Ausgestaltung des Optikkörpers mit einem Blendenkantenbereich, welcher vorzugsweise von unterhalb der C,U-Ebene vertikal bis in diese C,U-Ebene oder geringfügig darüber ragt, werden die Lichtstrahlen aus dem unteren Bereich, d.h. unterhalb der X,Y- Ebene ausgeblendet, sodass sich eine abgeblendete Lichtverteilung mit einer Hell-Dunkel- Grenze, insbesondere einer im Lichtbild in etwa horizontal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze, welche beispielsweise auch einen Asymmetrieanteil aufweisen kann, ergibt.
Nach den gesetzlichen Bestimmungen haben Lichtverteilungen von Fahrzeugscheinwerfern eine Reihe von Voraussetzungen zu erfüllen.
Zum Beispiel sind nach ECE und SAE oberhalb der Hell-Dunkellinie (HD-Linie) - also außerhalb des primär beleuchteten Bereichs - in bestimmten Regionen minimale und maximale Lichtstärken erforderlich. Diese fungieren als sogenanntes„Signlight" und ermöglichen z.B. das Ausleuchten von Überkopf -Wegweisern. Die dabei verwendeten Lichtstärken liegen üblicherweise in der Größenordnung der üblichen Streulichtwerte, somit bei weitem unter den Lichtstärken unterhalb der HD-Linie, es sind aber vorgegebene Mindestlichtstärken zu übertreffen. Die geforderten Lichtwerte müssen mit möglichst geringer Blendwirkung erzielt werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung für einen
Kraftfahrzeugscheinwerfer bereitzustellen, mit welcher ein oben beschriebenes„Signlight" erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wir mit einer eingangs erwähnten Beleuchtungsvorrichtung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß zumindest ein Lichtleitelement an dem Optikkörper angeordnet ist, welches zumindest eine Lichtleitelement eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche und eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche aufweist, und wobei das zumindest eine
Lichtleitelement derart an dem Optikkörper angeordnet ist, dass Licht aus dem
Lichteinspeiseelement über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche in das zumindest eine Lichtleitelement eingespeist wird, sich in diesem fortpflanzt, insbesondere zumindest teilweise mittels Totalreflexion, und über die Lichtlei telement-Lichtauskoppelfläche wieder in den Optikkörper eintritt, wobei die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche des zumindest einen Lichtleitelementes derart in den Optikkörper mündet, dass die zumindest eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche in einer vertikalen Richtung gesehen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig unterhalb des Blendenkantenbereiches liegt, wobei vorzugsweise sich das zumindest eine Lichtleitelement bzw. die Lichtleitelemente, in Richtung einer optischen Achse des Optikkörpers gesehen, jeweils bis zu dem
Blendenkantenbereich oder darüber hinaus erstreckt bzw. erstrecken, und wobei zumindest ein Teil, vorzugsweise alle wieder in den Optikkörper eingetretenen Lichtstrahlen von der Projektionsoptikvorrichtung als Signlight-Lichtbündel in einen oberhalb der Hell-Dunkel- Grenze liegenden Bereich der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight- Lichtverteilung, im Lichtbild abgebildet wird.
Durch den Blendenkantenbereich steht bei einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik kein Licht zur Verfügung, welches als Signlight in einen Bereich oberhalb der H- H-Linie abgebildet werden könnte. Mit der Erfindung wird ermöglicht, Licht aus dem Lichteinspeisebereich mit dem zumindest einen Lichtleitelement unterhalb des
Blendenkantenbereiches der Projektionsvorrichtung zuzuleiten. Nachdem diese
Lichtstrahlen durch die Lage der Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche des zumindest einen Lichtleitelementes aus einem Bereich der Brennebene der Projektionsvorrichtung, welcher im Wesentlichen oder vollständig unterhalb der C,U-Ebene liegt, stammen, wird dieses Licht von der Projektionsvorrichtung in einen Bereich oberhalb der H-H-Linie abgebildet.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Optikkörper und das zumindest eine Lichtleitelement einstückig miteinander, und insbesondere aus demselben Material, ausgebildet sind. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass an der Stelle, wo die Lichtleitelement- Lichtauskoppelfläche in den Optikkörper einmündet, keine Grenzfläche entsteht, an welcher das Licht aus dem Lichtleitelement ungewollt abgelenkt werden könnte. Licht, welches aus der„Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche"„austritt", pflanzt sich einfach mit der
Richtung, mit der es aus dem Lichtleitelement kommt, im Optikkörper weiter.
Genauso tritt Licht aus dem Lichteinspeiseelement ohne optische Beeinflussung über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche in das Lichtleitelement ein, da im Falle einer einstückigen Ausgestaltung aus demselben Material keine reale Grenzfläche vorhanden ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der lichtleitende Optikkörper seitlich von einander gegenüberliegenden Seitenbegrenzungsflächen begrenzt ist, wobei vorzugsweise sich in dem Optikkörper fortpflanzendes Licht an den Seitenbegrenzungsflächen zumindest teilweise reflektiert, insbesondere total-reflektiert wird, und wobei an zumindest einer Seitenbegrenzungsfläche zumindest ein Lichtleitelement angeordnet ist.
Diese Seitenbegrenzungsflächen können zueinander parallel und / oder parallel zu der optischen Achse des Optikkörpers verlaufen, vorzugsweise laufen sie in Richtung der optischen Achse auseinander, sodass sich das im Optikkörper fortpflanzende Lichtbündel vertikal verbreitern kann.
Insbesondere ist vorgesehen, dass an jeder der beiden Seitenbegrenzungsflächen zumindest ein Lichtleitelement, vorzugsweise jeweils genau ein Lichtleitelement angeordnet ist. Auf diese Weise kann auch in horizontaler Richtung die Signlight-Lichtverteilung eine gewünschte Breite erhalten.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lichtleitelement bzw. die
Lichtleitelemente im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse des Optikkörpers verläuft bzw. verlaufen. Licht aus dem Lichteinspeisebereich, welches im Wesentlichen in Richtung der optischen Achse in das Lichtleitelement einkoppelt, pflanzt sich in diesem Fall geradlinig ohne oder lediglich mit einer oder wenigen Totalreflexionen durch das
Lichtleitelement fort.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lichtleitelement bzw. die Lichtleitelemente einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt bzw.
rechteckförmige oder quadratische Querschnitte aufweisen, wobei vorzugsweise bei mehreren Lichtleitelementen alle identische Querschnitte aufweisen, und / oder wobei vorzugsweise der Querschnitt eines Lichtleitelementes über seine gesamte Längserstreckung gleich bleibt.
Für eine in horizontaler Richtung im Lichtbild gesehen möglichst symmetrischen Signlight- Lichtverteilung ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei jeweils einem Lichtleitelement pro Seitenbegrenzungsfläche die Lichtleitelemente in vertikaler Richtung gesehen auf gleicher Höhe verlaufen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das zumindest eine Lichtleitelement bzw. die
Lichtleitelemente einen geradlinigen Verlauf aufweist bzw. aufweisen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest eines, vorzugsweise alle der
Lichtleitelemente einer Seitenbegrenzungsfläche derart angeordnet ist/ sind, dass die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche unterhalb des Blendenkantenbereiches oder unterhalb einer in dem Blendenkantenbereich liegenden Blendenkante in den Optikkörper mündet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eines der Lichtleitelemente einer
Seitenbegrenzungsfläche derart angeordnet ist, dass eine Oberkante der Lichtleitelement- Lichtauskoppelfläche auf gleicher Höhe mit dem Blendenkantenbereich oder einer in dem Blendenkantenbereich liegenden Blendenkante in den Optikkörper mündet.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Seitenbegrenzungsflächen, vorzugsweise beide Seitenbegrenzungsflächen, in Richtung der optischen Achse gesehen jeweils in eine hintere Begrenzungsfläche, eine mittlere Begrenzungsfläche und eine vordere Begrenzungsfläche unterteilt sind, wobei die mittlere Begrenzungsfläche der einen oder der beiden Seitenbegrenzungsfläche(n) in horizontaler Richtung, quer zur optischen Achse gegenüber der hinteren und vorderen Begrenzungsfläche der jeweiligen
Seitenbegrenzungsfläche zurückspringend, d.h. vertieft ausgebildet ist, und wobei das zumindest eine Lichtleitelement an der mittleren Seitenbegrenzungsfläche angeordnet ist, und vorzugsweise mit dieser einstückig verbunden ist, und sich von dem hinteren, von der hinteren Seitenbegrenzungsfläche begrenzten Bereich des Optikkörpers bis zu dem vorderen, von der vorderen Seitenbegrenzungsfläche begrenzten Bereich des Optikkörpers erstreckt.
Beispielsweise verläuft die mittlere Begrenzungsfläche in etwa in dem Bereich des lichtleitenden Körpers, die hintere Begrenzungsfläche erstreckt sich beispielsweise zumindest teilweise über einen Bereich des Lichteinspeiseelementes, und der vordere Bereich erstreckt sich z.B. über den Bereich der Projektionsvorrichtung.
Vorzugsweise sind Begrenzungsflächen der Seitenbegrenzungsfläche eben ausgebildet und beispielsweise parallel zueinander.
Ein Lichtleitelement bildet somit eine Art Steg, der sich auf der zurückversetzten
Begrenzungsfläche des Optikkörpers befindet, und ist vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet.
An Außenflächen, z.B. einer Oberseite und Unterseite sowie einer seitlichen Außenfläche des Lichtleitelementes tritt vorzugsweise Totalreflexion auf. In den lichtleitenden Körper kann Licht eintreten, da dort das Lichtleitelement vorzugsweise direkt an den lichtleitenden Körper angrenzt, insbesondere mit diesem einstückig aus demselben Material gebildet ist, dieses Licht wird von der Blendenkantenvorrichtung abgefangen.
Durch ein Lichtleitelement bewegt sich Licht je nach Ausbreitungsrichtung beim Eintritt in das Lichtleitelement geradlinig durch dieses hindurch oder es wird an Begrenzungsflächen, welche das Lichtleitelement nach Außen begrenzen, totalreflektiert und pflanzt sich derart zu der Projektionsvorrichtung fort.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine seitliche, vorzugsweise ebene Außenfläche des zumindest einen Lichtleitelementes auf gleicher Höhe wie die hintere und / oder vordere Begrenzungsfläche der Seitenbegrenzungsfläche, an welcher es angeordnet ist, liegt.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Blendenvorrichtung von Begrenzungsflächen des lichtdurchlässigen Körpers gebildet ist, welche z.B. in einer gemeinsamen Blendenkante, die im Blendenkantenbereich liegt, zusammenlaufen.
In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass außerhalb des Optikkörpers, zwischen den Begrenzungsflächen eine physische Blende und / oder an der Außenseite zumindest einer der beiden Begrenzungsflächen, vorzugsweise jener Begrenzungsfläche, welche in
Lichtfortpflanzungsrichtung vor der anderen Begrenzungsfläche angeordnet ist, eine Beschichtung oder eine physische Blende aufgebracht ist, mittels welcher aus dem
lichtleitenden Körper austretendes Licht abgefangen werden kann.
In diesem Fall ist dann mit Vorteil vorgesehen, dass die physische Blende und/ oder die Beschichtung für jedes Lichtleitelement eine Ausnehmung aufweist, durch welche das Lichtleitelement verläuft, sodass sich Licht ungehindert von der physischen Blende und / oder der Beschichtung fortpflanzen kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Lichteinspeiseelement eine Lichtform-Optik umfasst, welche das von der zumindest einen Lichtquelle emittierte Licht derart formt, dass dieses im Wesentlichen in den Blendenkantenbereich der Blendenvorrichtung abgestrahlt wird, und wobei vorzugsweise der Blendenkantenbereich im Wesentlichen in einer Brennlinie bzw. in einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
Die obige Formulierung, die ein Bündeln der Lichtstrahlen auf einen Brennpunkt bzw. eine Brennebene der Projektionsvorrichtung beschreibt, welche im oder annähernd im
Blendenkantenbereich liegt, beschreibt eine vereinfachte Darstellung für eine punktförmige Lichtquelle. Bei den verwendeten, realen, räumlich ausgedehnten Lichtquellen (z.B. LED- Chip, etwa mit 1mm Emissionskantenlänge) fällt unerwünschtes Licht ab, das z.B. auf die Begrenzungsfläche (und auf den oben erörterten Bereich, über den Licht austritt) des lichtleitenden Körpers auftrifft und erfindungsgemäß genutzt wird.
Beispielsweise handelt es sich bei der Lichtform-Optik um einen Kollimator oder diese umfasst einen Kollimator. Es kann zusätzlich auch vorgesehen sein, dass das
Lichteinspeiseelement, z.B. als Teil der Lichtform-Optik, Umlenkmittel umfasst, z.B. eine oder mehrere reflektierende Flächen, vorzugsweise eine oder mehrere Flächen, an welchen Licht totalreflektiert wird, mit welchen das Licht der zumindest einen Lichtquelle in die gewünschte Richtung umgelenkt wird.
Die zumindest eine Lichtquelle kann beispielsweise im Bereich der optischen Achse des Optikkörpers angeordnet sein und eine Hauptabstrahlrichtung in etwa in Richtung der optischen Achse aufweisen. Die zumindest eine Lichtquelle kann aber auch oberhalb oder unterhalb der optischen Achse liegen und Licht unter einem Winkel >0° zu der optischen Achse, z.B. unter 90° zu der optischen Achse, abstrahlen. Insbesondere bei einer solchen Anordnung der Lichtquellen sind Umlenkmittel von Vorteil.
Beispielsweise wird die Lichtform-Optik weiters derart ausgelegt, Licht nicht nur im Brennpunkt zu sammeln, sondern derart, dass Licht auch vertikal höher, über die
Blendenkante zielt. Damit kann ein Auslaufen der Lichtverteilung entlang der VV-Linie vom HV-Punkt abwärts bis knapp vor das Fahrzeug erreicht werden. Auf diese Art und Weise bilden die erfindungs gemäßen lichtleitenden Körper eine Vorfeldlichtverteilung aus.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Blendenkantenbereich im Wesentlichen in einer Brennlinie bzw. in einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
Die Brennlinie liegt vorzugsweise unterhalb der Blendenkante (bzw. liegt die Blendenkante oberhalb der Brennlinie) und verläuft horizontal durch den Brennpunkt, sowie quer, insbesondere senkrecht auf die optische Achse der Projektionsvorrichtung.
Es kann vorgesehen sein, dass der Blendenkantenbereich zumindest eine sich im
Wesentlichen quer zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung erstreckende Blendenkante umfasst. Beispielsweise handelt es sich bei der Blendenkante um eine Einfachkante. Es kann aber auch eine Doppelkante vorliegen, wobei die Kanten dann in Lichtaustrittsrichtung hintereinander angeordnet sein können. Die Kante kann bzw. die Kanten können möglichst scharf ausgebildet oder beispielsweise abgerundet sein. Der Blendenkantenbereich kann quer zur optischen Achse X in Bezug auf eine Horizontalebene, beispielsweise eine Horizontalebene, welche die optische Achse X enthält (X, Y-Ebene), überall den gleichen Normalabstand zu dieser Horizontalebene aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass in
unterschiedlichen Abschnitten der Blendenkantenbereich unterschiedliche (vertikale) Normalabstände zu der Ebene aufweist. Beispielsweise kann in einem ersten Abschnitt der Blendenkantenbereich einen ersten Normalabstand zu der Ebene aufweisen und in einem zweiten Abschnitt einen zweiten, größeren Normalabstand aufweisen. Die unterschiedlichen Abschnitte können durch einen schräg verlaufenden Abschnitt miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann eine asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden.
Es kann bei solchen lichtleitenden Körpern eine Asymmetrie in der Hell-Dunkel-Grenze auch dadurch erreicht werden, dass die unterschiedlichen Bereiche der Blendenkante in horizontaler Richtung, d.h. in Lichtausbreitungsrichtung bzw. in Richtung der optischen Achse, unterschiedliche Abstände zu einer Vertikalebene normal auf die optische Achse aufweisen.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Projektionsvorrichtung als
Projektionslinsenanordnung ausgebildet ist oder eine solche umfasst, wobei beispielsweise die Projektionslinsenanordnung aus einer Projektionslinse besteht.
Wie eingangs beschrieben, ist die Projektionsvorrichtung in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Projektionsvorrichtung weiters derart ausgebildet, dass in vertikaler Richtung gesehen Lichtstrahlen, die von demselben Punkt im Zwischenlichtbild ausgehen, aber sich in unterschiedliche Richtung fortpflanzen, von der
Projektionsvorrichtung vertikal in derselben Höhe im Lichtbild abgebildet werden.
In horizontaler Richtung ist eine solche Beeinflussung vorzugsweise nicht vorgesehen, sodass Licht, welches aus der Projektionsvorrichtung austritt, in der Regel (abhängig von der Fortpflanzungsrichtung vor dem Austritt) horizontal abgelenkt wird. Es kann vorgesehen sein, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung durch eine rillenförmige Struktur in einer glatten Basisfläche gebildet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikaler Streckung der Rillen erstreckt, getrennt sind. Auf diese Weise kann der Signlight-Bereich gezielt in horizontaler Richtung verbreitert werden.
Beispielsweise handelt es sich dabei bei der Projektionsvorrichtung um eine Projektionslinse in Form einer Zylinderlinse, d.h. die Grenzfläche des Optikkörpers weist die Form eines Teiles eines Mantels eines Zylinders auf, mit der Höhe des Zylinders parallel zu der Y-Achse verlaufend. Beispielsweise liegt die Höhe dieses Zylinders in der X, Z-Ebene.
D.h., in Schnitten in Ebenen parallel zu der X, Z-Ebene weist die Projektionslinse jeweils identische Schnittlinien (Konturen) auf.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der lichtleitende Körper und die Projektionsvorrichtung einstückig ausgebildet sind. Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, dass das
Lichteinspeiseelement einstückig mit dem lichtleitenden Körper ausgebildet ist.
Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass das (oder die) Lichteinspeiseelement(e), der lichtleitenden Körper und die Projektionsvorrichtung einstückig miteinander ausgebildet sind, insbesondere aus einem einzigen, lichtleitenden Material gebildet sind und einen einzigen Körper („Optikkörper") bilden. Weiters sind das oder die erfindungsgemäßen Lichtleitelemente einstückig mit dem beschriebenen Optikkörper ausgebildet, insbesondere aus demselben transparenten, lichtleitenden Material.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich der Bereich, in welchen das aus dem oder den erfindungsgemäßen Lichtleitelementen kommende Licht teilweise oder vollständig projiziert wird, sich im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich von ca. 1° - 6°,
vorzugsweise über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb der 0°-0° (H-H-) Linie, dem
Horizont, erstreckt.
Weiters kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass sich der Bereich, in welchen das Eintritts-Lichtbündel oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, im Lichtbild in horizontaler Richtung über einen Bereich von ca. -24° - +24°, vorzugweise von ca. -18° - +18° oder -10° - + 10° erstreckt. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lichtquelle eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt
Fig. 1 die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2 eine weitere Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt A-A, welcher die optische Achse enthält, durch die
Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt B-B parallel durch eine Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1 in einem Bereich eines seitlichen Lichtleitelementes, und
Fig. 5 eine beispielhafte, schematische Darstellung einer Lichtverteilung erzeugt mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit.
Figur 1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 umfasst zumindest eine Lichtquelle 10, welche z.B. eine oder mehrere LED's umfasst, sowie einen Optikkörper 110, in welchem sich Licht der zumindest einen Lichtquelle 10 fortpflanzen kann.
In dem gezeigten Beispiel besteht der Optikkörper 110 aus einem lichtdurchlässigen Körper 100, welcher einstückig mit einem Lichteinspeiseelement 101 zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle 10 emittiert, sowie einstückig mit einer
Projektionsvorrichtung 500, ausgebildet ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Optikkörper 110 um einen Vollkörper, d.h. um einen Körper, der keine Durchgangsöffnungen oder Öffnungseinschlüsse aufweist. Das transparente, lichtdurchlässige Material, aus dem der Körper 110 gebildet ist, weist einen Brechungsindex größer als jener von Luft auf. Das Material enthält z.B. PMMA (Polymethylmethacrylat) oder PC (Polycarbonat) und ist insbesondere vorzugsweise daraus gebildet. Der Körper 110 kann aber auch aus Glasmaterial, insbesondere anorganischem Glasmaterial gefertigt sein.
Der Optikkörper 110, konkret der lichtdurchlässige Körper 100, weist eine
Blendenvorrichtung 103 mit einem Blendenkantenbereich 104 auf, wobei die
Blendenvorrichtung 103 zwischen dem Lichteinspeiseelement 101 und der
Projektionsvorrichtung 500 angeordnet ist. Die Projektionsvorrichtung 500 ist dabei invertierend ausgebildet, wie dies eingangs bereits erörtert wurde.
Die Blendenvorrichtung 103 wird z.B., wie gezeigt, von zwei Begrenzungsflächen 105, 106 des lichtdurchlässigen Körpers 100 gebildet, welche in dem Blendenkantenbereich 104, insbesondere in eine gemeinsame Blendenkante 104a zusammenlaufen.
Im Folgenden wird zur prinzipiellen Funktionsweise der gezeigten Beleuchtungsvorrichtung 1 auf Figur 3 verwiesen, welche einen Vertikalschnitt A-A durch die
Beleuchtungsvorrichtung 1 entlang der optischen Achse X zeigt (die Lage der Schnittebene A-A ist in dem kleinen Bild der Figur 3, welches eine Ansicht des Optikkörpers von Oben zeigt, erkenntlich): Über das Lichteinspeiseelement 101 wird Licht der zumindest einen Lichtquelle 10 in den lichtdurchlässigen Körper 100 eingespeist, welches sich in dem lichtdurchlässigen Körper 100 als erstes Lichtbündel S1 fortpflanzt. Das
Lichteinspeiseelement 101, welches beispielsweise als Kollimator ausgebildet ist, ist derart ausgelegt, dass es das Licht der zumindest einen Lichtquelle hauptsächlich in den
Blendenkantenbereich 104 bündelt. Der Blendenkantenbereich 104 liegt in einem Brennpunkt bzw. in einer Brennfläche BF der Projektionsvorrichtung 500.
Von der Blendenvorrichtung 103 wird das erste Lichtbündel S1 derart zu einem
modifizierten, zweiten Lichtbündel S2 modifiziert, dass dieses zweite Lichtbündel S2 von der Projektionsvorrichtung 500 als Lichtverteilung LV mit einer Hell-Dunkel-Grenze HD abgebildet wird (siehe Figur 5, die eine beispielhafte Lichtverteilung zeigt). Die Hell-Dunkel- Grenze HD, insbesondere die Form und Lage der Hell-Dunkel-Grenze HD, wird von dem Blendenkantenbereich 104, insbesondere der Blendenkante 104a der Blendenvorrichtung 103 bestimmt. Bei der gezeigten beispielhaften Lichtverteilung LV handelt es sich um eine klassische Vorfel dverteilung.
Unter der optischen Achse X ist die optische Achse des Optikkörpers 110, z.B. die Mittenlinie des Optikkörpers 110 definiert in Bezug auf den Apex der Austrittslinse bzw.
Projektionsvorrichtung zu verstehen.
Figur 2 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1, welche im Wesentlichen identisch zu jener aus Figur 1 ist. Die Ausführungsform gemäß Figur 2 unterscheidet sich von jener aus Figur 1 lediglich dadurch, dass zwischen den beiden Flächen 105, 106 eine Blende 400 vorgesehen ist. Häufig lässt es sich nicht vermeiden, dass Licht auch auf die Begrenzungsfläche 105 auf trifft. Dieses Licht kann typischer Weise zu unerwünschtem Streulicht führen, welcher mit dieser Blende 400 abgefangen werden kann. Alternativ kann diese Blende als
absorbierende Schicht auf der Außenseite der Fläche 105 angebracht sein.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zumindest ein Lichtleitelement 200, 300, konkret in dem gezeigten Beispiel zwei Lichtleitelemente 200, 300 (das zweite Lichtleitelement 300 ist in der Ansicht aus Figur 1 nicht zu erkennen, kann allerdings der Figur 2 entnommen werden) an dem Optikkörper 110 vorgesehen sind. Jedes der Lichtleitelemente 200, 300 verfügt über eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche 201, 301 und eine Lichtleitelement- Lichtauskoppelfläche 202, 302. Die Lichtleitelemente 200, 300 sind derart an dem
Optikkörper 110 angeordnet, dass Licht S3 aus dem Lichteinspeiseelement 101 über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche 201, 301 in die Lichtleitelemente 200, 300 eingespeist wird, wie dies in der vertikalen Schnittebene B-B gemäß Figur 4 dargestellt ist (die Lage der Schnittebene B-B ist in dem kleinen Bild der Figur 4, welches eine Ansicht des Optikkörpers von Oben zeigt, erkenntlich), sich in diesen fortpflanzt (Lichtstrahlen S4), insbesondere zumindest teilweise mittels Totalreflexion, und über die Lichtleitelement- Lichtauskoppelflächen 202, 302 wieder in den Optikkörper 110 eintritt (Lichtstrahlen S5).
Dabei münden die Lichtleitelement-Lichtauskoppelflächen 202, 302 derart in den
Optikkörper 110, dass diese in vertikaler Richtung Z gesehen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig unterhalb des Blendenkantenbereiches 104 liegen, insbesondere unterhalb der Blendenkante 104a, und/ oder unterhalb der X,Y-Ebene. Vorzugsweise liegt eine Oberkante 220a, 221a der Lichtleitelement-Lichtauskoppelf lache 202, 302 auf gleicher Höhe mit dem Blendenkantenbereich 104 bzw. der Blendenkante 104a oder liegt bevorzugt, wie in den Figuren dargestellt, darunter.
Außerdem erstrecken sich die Lichtleitelemente 200, 300 in Richtung der optischen Achse X des Optikkörpers 110 gesehen jeweils mindestens bis zu dem Blendenkantenbereich 104 bzw. der Blendenkante 104a oder darüber hinaus.
Die aus den Lichtleitelementen 200, 300 stammenden Lichtstrahlen S5 werden schlussendlich von der Projektionsvorrichtung als Signlight-Lichtbündel SL in einen oberhalb der Hell- Dunkel-Grenze liegenden Bereich B der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung SV, im Lichtbild abgebildet.
Durch den Blendenkantenbereich 104 bzw. die Blendenvorrichtung 103 steht bei einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik kein Licht zur Verfügung, welches als Signlight in einen Bereich oberhalb der H-H-Linie abgebildet werden könnte. Mit der Erfindung wird es ermöglicht, Licht aus dem Lichteinspeisebereich 101 mit den
Lichtleitelementen 200, 300 unterhalb des Blendenkantenbereiches vorbei der
Projektionsvorrichtung 500 zuzuleiten. Nachdem diese Lichtstrahlen S5 durch die Lage der Lichtleitelement-Lichtauskoppelflächen 201, 301 aus einem Bereich der Brennebene der Projektionsvorrichtung, welcher im Wesentlichen oder vollständig unterhalb der X,Y-Ebene liegt, stammen, wird dieses Licht S5 von der invertierenden Projektionsvorrichtung 500 in einen Bereich oberhalb der H-H-Linie abgebildet.
Vorzugsweise sind Optikkörper 110 und die Lichtleitelemente 200, 300 einstückig
miteinander, und insbesondere aus demselben Material, ausgebildet. Eine solche
Ausgestaltung hat den Vorteil, dass an der Stelle, wo die Lichtlei telement- Lichtauskoppelfläche in den Optikkörper einmündet, keine Grenzfläche entsteht, an welcher das Licht aus dem Lichtleitelement ungewollt abgelenkt werden könnte. Licht, welches aus der„Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche"„austritt", pflanzt sich einfach mit der
Richtung, mit der es aus dem Lichtleitelement kommt, im Optikkörper weiter.
Genauso tritt Licht aus dem Lichteinspeiseelement ohne optische Beeinflussung über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche in das Lichtleitelement ein, da im Falle einer einstückigen Ausgestaltung aus demselben Material keine reale Grenzfläche vorhanden ist. Insofern stellen die Lichteinkoppelflächen und die Lichtauskoppelflächen keine realen Flächen, insbesondere keine Grenzflächen, in welchen Licht abgelenkt wird, dar.
Wie in den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, kann vorgesehen sein, dass dort, wo das Lichtleitelement 200 (gleiches gilt für das zweite Lichtleitelement 300, wo dies aber in der Zeichnung nicht zu erkennen ist) im Bereich der Blendenkante 104a wieder in den
Optikkörper 110 mündet, das Lichtleitelement 200 nach oben auf geweitet ist. Dies steht damit in Zusammenhang, dass dort bei einem geradlinig weiter laufenden Lichtleitelement 200 und durch die zusammenlaufenden Flächen 105, 106 ein Loch entstehen könnte, was fertigungstechnisch von Nachteil sein könnte. Entsprechend kann dort eine Aufweitung des bzw. der Lichtleitelemente 200 vorgesehen werden, die optisch aber keinen Einfluss hat.
Der Optikkörper 110 ist seitlich voneinander gegenüberliegenden Seitenbegrenzungsflächen 120, 121 begrenzt. In dem Optikkörper 110 sich fortpflanzendes Licht kann an den
Seitenbegrenzungsflächen 120, 121 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig reflektiert, insbesondere total-reflektiert werden. Bei dem gezeigten Beispiel sind diese
Seitenbegrenzungsflächen 120, 121 eben und laufen in Richtung der optischen Achse X des Optikkörpers 110 auseinander (siehe kleines Bild in Figur 3 und Figur 4).
Die Lichtleitelemente 200, 300 sind an den Seitenbegrenzungsflächen 120, 121 angeordnet. Vorzugsweise sind die Lichtleitelemente 200, 300 identisch ausgestaltet und verlaufen auf gleicher Höhe an dem Optikkörper 110, insbesondere verlaufen diese vorzugsweise parallel zu der optischen Achse X.
Beispielsweise verfügen die Lichtleitelemente, betrachtet in Schnitten normal auf die optische Achse X, über rechteckige oder quadratische Querschnitte.
Bei der konkreten Ausführungsform gemäß Figur 1 ist vorgesehen, dass die beiden
Seitenbegrenzungsflächen 120, 121 in Richtung der optischen Achse X gesehen jeweils in eine hintere Begrenzungsfläche 120a, eine mittlere Begrenzungsfläche 120b und eine vordere Begrenzungsfläche 120c unterteilt sind, wobei die mittlere Begrenzungsfläche 120b jeder der beiden Seitenbegrenzungsflächen 120, 121 in horizontaler Richtung Y, quer zur optischen Achse X gegenüber der hinteren und vorderen Begrenzungsfläche 120a, 120c, der jeweiligen Seitenbegrenzungsfläche 120, 121 zurückspringend, d.h. vertieft ausgebildet ist.
An dieser vertieften, mittleren Seitenbegrenzungsfläche 120b ist jeweils ein Lichtleitelement 200, 300 angeordnet und vorzugsweise mit dieser einstückig verbunden. Das Lichtleitelement 200, 300 erstreckt sich in Richtung der optischen Achse X von dem hinteren, von der hinteren Seitenbegrenzungsfläche 120a begrenzten Bereich des Optikkörpers 110 bis zu dem vorderen, von der vorderen Seitenbegrenzungsfläche 120c begrenzten Bereich des Optikkörpers 110.
Beispielsweise verläuft die mittlere Begrenzungsfläche 120b in etwa in dem Bereich des lichtleitenden Körpers 100, die hintere Begrenzungsfläche 120a erstreckt sich beispielsweise zumindest teilweise über einen Bereich des Lichteinspeiseelementes 101, und der vordere Bereich 120c erstreckt sich z.B. zumindest teilweise über den Bereich der
Projektionsvorrichtung 500.
Ein Lichtleitelement 200, 300 bildet somit eine Art Steg, der sich auf der zurückversetzten Begrenzungsfläche 120b des Optikkörpers 110 befindet, und ist vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet.
Wie gezeigt, liegt eine seitliche, vorzugsweise ebene Außenfläche 200a jedes
Lichtleitelementes 200, 300 auf gleicher Höhe wie die hintere und vordere Begrenzungsfläche 120a, 120c der Seitenbegrenzungsfläche 120, 121, an welcher es angeordnet ist.
An der seitlichen, Außenfläche 200a, einer Oberseite 200b sowie einer Unterseite 200c jedes Lichtleitelementes 200, 300 tritt vorzugsweise Totalreflexion auf. In den lichtleitenden Körper kann Licht eintreten, da dort die Lichtleitelemente 200, 300 vorzugsweise direkt an den lichtleitenden Körper 100 bzw. Optikkörper 110 angrenzt, insbesondere mit diesem einstückig aus demselben Material gebildet ist, dieses Licht wird von der
Blendenkantenvorrichtung 103 in dem Optikkörper abgefangen.
Durch ein Lichtleitelement bewegt sich Licht je nach Ausbreitungsrichtung beim Eintritt in das Lichtleitelement geradlinig durch dieses hindurch oder es wird an Begrenzungsflächen 200a, 200b, 200c, welche das Lichtleitelement nach Außen begrenzen, totalreflektiert und pflanzt sich derart zu der Projektionsvorrichtung 500 fort.
Wie eingangs beschrieben, ist die Projektionsvorrichtung 500 in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Projektionsvorrichtung 500 weiters derart ausgebildet, dass in vertikaler Richtung gesehen Lichtstrahlen, die von demselben Punkt im Zwischenlichtbild (d.h. einem Bild in der (vorzugsweise vertikalen, normal auf die optische Achse X stehenden) Brennebene der Projektionsvorrichtung 200, in welcher vorzugsweise in etwa die Blendenkante 104a liegt) ausgehen, aber sich in unterschiedliche Richtung fortpflanzen, von der Projektionsvorrichtung vertikal in derselben Höhe im Lichtbild abgebildet werden.
In horizontaler Richtung ist eine solche Beeinflussung vorzugsweise nicht vorgesehen, sodass Licht, welches aus der Projektionsvorrichtung 500 austritt, in der Regel (abhängig von der Fortpflanzungsrichtung vor dem Austritt) horizontal abgelenkt wird.
Generell handelt ist die Projektionsvorrichtung 500 z.B. als Projektionslinsenanordnung ausgebildet oder umfasst eine solche. Konkret umfasst die Projektionsvorrichtung 500 in dem gezeigten Beispiel eine Grenzfläche (oder sie besteht aus einer solchen Grenzfläche), welche den Optikkörper 110 nach vorne begrenzt, und über welche Grenzfläche das sich im Optikkörper fortpflanzende Licht, insbesondere die Lichtstrahlen S5, als Lichtverteilung in einen Bereich vor dem Optikkörper 110 abgebildet werden. Um eine entsprechende
Ablenkung durch Lichtbrechung der Lichtstrahlen beim Austritt über die Lichtaustrittsfläche wie beschrieben zu erreichen, ist diese entsprechend geformt, insbesondere gekrümmt. Vorzugsweise ist die Grenzfläche dabei konvex ausgestaltet. In dem gezeigten Beispiel ist die Grenzfläche dabei in vertikalen Schnitten konvex gekrümmt, während sie in horizontalen Schnitten parallel zu der optischen Achse gerade verläuft.
Weiters kann noch vorgesehen sein, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung 500 durch eine rillenförmige Struktur in der glatten Basisfläche gebildet ist, wie dies in Figur 1 angedeutet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler
Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikaler Streckung der Rillen erstreckt, getrennt sind. Auf diese Weise kann der Signlight-Bereich gezielt in horizontaler Richtung verbreitert werden.
Beispielsweise handelt es sich dabei bei der Projektionsvorrichtung 500 um eine
Projektionslinse in Form einer Zylinderlinse, d.h. die als Projektionslinse wirkende
Grenzfläche des Optikkörpers weist die Form eines Teiles eines Mantels eines Zylinders auf, mit der Höhe des Zylinders parallel zu der Y-Achse verlaufend. Beispielsweise liegt die Höhe dieses Zylinders in der X, Z-Ebene. D.h., in Schnitten in Ebenen parallel zu der X, Z-Ebene weist die Projektionslinse jeweils identische Schnittlinien (Konturen) auf.
Die Ausgestaltung gemäß Figur 2 unterscheidet sich von jener aus Figur 1 lediglich durch die Blende 400, wobei die Blende 400 für die Erfindung dadurch modifiziert ist, dass sie für jedes Lichtleitelement 200, 300 eine Ausnehmung 401 aufweist, durch welche das
Lichtleitelement 200, 300 hindurch geführt ist.
Das Signlight-Lichtbündel SL (Figur 4) wird in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich B der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight- Lichtverteilung SV, im Lichtbild abgebildet (Figur 5).
Der Bereich B, in welchen das Eintritts-Lichtbündel S4 oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, erstreckt sich im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich von ca. 1° - 6°, vorzugsweise wie gezeigt über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb der H-H-Linie erstreckt.
In horizontaler Richtung erstreckt sich der Bereich B typischerweise über einen Bereich von ca. -10° - +10°, vorzugsweise über -8° - +8°.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Beleuchtungsvorrichtung
• zumindest eine Lichtquelle (10),
• einen lichtdurchlässigen Körper (100),
• zumindest ein Lichteinspeiseelement (101) zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle (10) emittiert, sowie
• eine Projektionsvorrichtung (500) aufweist, wobei der lichtdurchlässige Körper (100), das zumindest eine Lichteinspeiseelement (101) und die Projektionsvorrichtung (500) einen einstückigen transparenten, lichtdurchlässigen Optikkörper (110), vorzugsweise aus demselben Material, bilden, wobei der lichtdurchlässige Körper (100) eine Blendenvorrichtung (103) mit einem
Blendenkantenbereich (104) aufweist, wobei die Blendenvorrichtung (103) in
Lichtausbreitungsrichtung zwischen dem Lichteinspeiseelement (101) und der
Projektionsvorrichtung (500) angeordnet ist, und wobei über das Lichteinspeiseelement (101) Licht der zumindest einen Lichtquelle (10) in den lichtdurchlässigen Körper (100) eintritt, welches sich in dem lichtdurchlässigen Körper (100) als erstes Lichtbündel (Sl) fortpflanzt, und wobei von der Blendenvorrichtung (103) das erste Lichtbündel (Sl) derart zu einem modifizierten, zweiten Lichtbündel (S2) modifiziert wird, dass dieses zweite Lichtbündel (S2) von der Projektionsvorrichtung (500) als Lichtverteilung (LV) mit einer Hell-Dunkel-Grenze (HD) abgebildet wird, wobei die Hell-Dunkel-Grenze (HD), insbesondere die Porm und Lage der Hell-Dunkel-Grenze (HD), von dem
Blendenkantenbereich (104) der Blendenvorrichtung (103) bestimmt wird, und wobei die Projektionsvorrichtung (500) in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Lichtleitelement (200, 300) an dem Optikkörper (110) angeordnet ist, welches zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche (201, 301) und eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) aufweist, und wobei das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) derart an dem Optikkörper (110) angeordnet ist, dass Licht (S3) aus dem Lichteinspeiseelement (101) über die Lichtleitelement- Lichteinkoppelfläche (201, 301) in das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) eingespeist wird, sich in diesem fortpflanzt, insbesondere zumindest teilweise mittels Totalreflexion, und über die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) wieder in den Optikkörper (110) eintritt, wobei die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) des zumindest einen Lichtleitelementes (200, 300) derart in den Optikkörper (110) mündet, dass die zumindest eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (200, 300) in einer vertikalen Richtung (Z) gesehen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig unterhalb des
Blendenkantenbereiches (104) liegt, wobei vorzugsweise sich das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die
Lichtleitelemente (200, 300), in Richtung einer optischen Achse (X) des Optikkörpers (110) gesehen, jeweils bis zu dem Blendenkantenbereich (104) oder darüber hinaus erstreckt bzw. erstrecken, und wobei zumindest ein Teil, vorzugsweise alle wieder in den Optikkörper (110) eingetretenen Lichtstrahlen (S5) von der Projektionsoptikvorrichtung (200) als Signlight- Lichtbündel (SL) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich (B) der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung (SV), im Lichtbild abgebildet werden.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikkörper (110) und das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) einstückig
miteinander, und insbesondere aus demselben Material, ausgebildet sind.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der der Optikkörper (110) seitlich voneinander gegenüberliegenden Seitenbegrenzungsflächen (120, 121) begrenzt ist, wobei vorzugsweise sich in dem Optikkörper (110) fortpflanzendes Licht an den Seitenbegrenzungsflächen (120, 121) zumindest teilweise reflektiert,
insbesondere total-reflektiert wird, und wobei an zumindest einer Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) zumindest ein Lichtleitelement (200, 300) angeordnet ist, wobei vorzugsweise an jeder der beiden Seitenbegrenzungsflächen (120, 121) zumindest ein Lichtleitelement (200, 300), vorzugsweise jeweils genau ein Lichtleitelement (200, 300) angeordnet ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente (200, 300) im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse (X) des Optikkörpers (110) verläuft bzw. verlaufen.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente (200, 300) einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt bzw. rechteckförmige oder quadratische Querschnitte aufweisen, wobei vorzugsweise bei mehreren Lichtleitelementen (200, 300) alle identische Querschnitte aufweisen, und / oder wobei vorzugsweise der Querschnitt eines Lichtleitelementes (200, 300) über seine gesamte Längserstreckung gleich bleibt.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeweils einem Lichtleitelement (200, 300) pro Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) die Lichtleitelemente (200, 300) in vertikaler Richtung gesehen auf gleicher Höhe verlaufen.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente (200, 300) einen geradlinigen Verlauf aufweist bzw. aufweisen.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Lichtleitelemente (200, 300) einer Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) derart angeordnet ist, dass die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) unterhalb des Blendenkantenbereiches (104) oder unterhalb einer in dem
Blendenkantenbereich (104) liegenden Blendenkante (104a) in den Optikkörper (110) mündet, oder dass zumindest eines der Lichtleitelemente (200, 300) einer
Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) derart angeordnet ist, dass eine Oberkante (220a, 221a) der Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) auf gleicher Höhe mit dem
Blendenkantenbereich (104) oder einer in dem Blendenkantenbereich (104) liegenden Blendenkante (104a) in den Optikkörper (110) mündet.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seitenbegrenzungsflächen (120, 121), vorzugsweise beide
Seitenbegrenzungsflächen, in Richtung der optischen Achse (X) gesehen jeweils in eine hintere Begrenzungsfläche (120a), eine mittlere Begrenzungsfläche (120b) und eine vordere Begrenzungsfläche (120c) unterteilt sind, wobei die mittlere Begrenzungsfläche (120b) der einen oder der beiden Seitenbegrenzungsfläche(n) (120, 121) in horizontaler Richtung (Y), quer zur optischen Achse (X) gegenüber der hinteren und vorderen Begrenzungsfläche (120a, 120c) der jeweiligen Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) zurückspringend, d.h. vertieft ausgebildet ist, und wobei das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) an der mittleren Seitenbegrenzungsfläche (120b) angeordnet ist, und vorzugsweise mit dieser einstückig verbunden ist, und sich von dem hinteren, von der hinteren Seitenbegrenzungsfläche (120a) begrenzten Bereich des Optikkörpers bis zu dem vorderen, von der vorderen
Seitenbegrenzungsfläche (120c) begrenzten Bereich des Optikkörpers erstreckt.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine seitliche, vorzugsweise ebene Außenfläche (200a) des zumindest einen Lichtleitelementes (200, 300) auf gleicher Höhe wie die hintere und / oder vordere Begrenzungsfläche (120a, 120c) der Seitenbegrenzungsfläche (120, 121), an welcher es angeordnet ist, liegt.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Blendenvorrichtung (103) von Begrenzungsflächen (105, 106) des lichtdurchlässigen Körpers (100) gebildet ist, welche z.B. in einer gemeinsamen
Blendenkante (104a), die im Blendenkantenbereich (104) liegt, zusammenlaufen, wobei vorzugsweise außerhalb des Optikkörpers (100), zwischen den Begrenzungsflächen (105, 106) eine physische Blende (300) und/ oder an der Außenseite zumindest einer der beiden Begrenzungsflächen (105, 106), vorzugsweise jener Begrenzungsfläche (105), welche in Lichtfortpflanzungsrichtung vor der anderen Begrenzungsfläche (106) angeordnet ist, eine Beschichtung oder eine physische Blende aufgebracht ist, mittels welcher aus dem lichtleitenden Körper (100) austretendes Licht abgefangen werden kann.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die physische Blende (400) und/ oder die Beschichtung für jedes Lichtleitelement (200, 300) eine Ausnehmung (401) aufweist, durch welche das Lichtleitelement (200, 300) verläuft, sodass sich Licht ungehindert von der physischen Blende (400) und / oder der Beschichtung fortpflanzen kann.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das Lichteinspeiseelement (101) eine Lichtform-Optik umfasst, welche das von der zumindest einen Lichtquelle (10) emittierte Licht (Sl) derart formt, dass dieses im Wesentlichen in den Blendenkantenbereich (104) der Blendenvorrichtung (103) abgestrahlt wird, und wobei vorzugsweise der Blendenkantenbereich (104) im Wesentlichen in einer Brennlinie bzw. in einer Brennfläche (FB) der Projektionsvorrichtung (500) liegt.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung (500) durch eine rillenförmige Struktur in einer glatten Basisfläche gebildet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikaler Streckung der Rillen erstreckt, getrennt sind.
15. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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